BÀI BÁO CÁO THẢO LUẬN-MÔN HỌC THÔNG TIN DI ĐỘNG

• 4G LTE là một chuẩn công nghệ truyền thông không dây tốc độ dữ liệu cao dành cho diện thoại và các thiết bị đầu cuối.. • Hỗ trợ song công theo tần số FDD.• Kiến trúc mạng dựa trên IP

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Viện Điện tử - Viễn thông

Môn học: Thông tin di động

(Mobile Communications )

Giáo viên: TS Đỗ Trọng Tuấn

Nội dung

1 Tìm hiểu về công nghệ LTE

2 Tìm hiểu và thực hiện mô phỏng đặc tính giao diện vô tuyến LTE bằng GNU radio

Các thành viên trong nhóm

Họ và tên: Lý Văn Bằng

MSSV: 20112723

Lớp: ĐT – TT 10 K56

Các thành viên trong nhóm

Họ và tên: Dương Công Biển

MSSV: 20102607

Lớp: ĐT – VT 09 K55

Các thành viên trong nhóm

Họ và tên: Vũ Văn Hải

MSSV: 20101487

Lớp: ĐT – VT 01 K55

Tìm hiểu về công nghệ LTE

Giới thiệu về LTE

• LTE (long Term Evolution, tạm dịch là tiến hóa dài hạn) Công nghệ này được coi như công

nghệ này được coi như công nghệ di động thế

hệ thứ 4G.

• 4G LTE là một chuẩn công nghệ truyền thông

không dây tốc độ dữ liệu cao dành cho diện

thoại và các thiết bị đầu cuối.

• Nó dựa trên các công nghệ mạng GSM/EDGE và UMTS/HSPA

Giới thiệu về LTE

• LTE nhờ sử dụng các kỹ thuật điều chế mới và

một loạt các giả pháp công nghệ như:

- Lập lịch phụ thuộc kênh.

- Thích nghi tốc độ dữ liệu.

- Kỹ thuật anten MIMO (Multipe Input Multipe

Output – Đa nhập xuất) để tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu.

- Kỹ thuật vô tuyến OFDM( Đa truy cập phân chia theo tần số trực giao).

Lịch sử phát triển

• LTE được hãng NTT DoComo của Nhật đề xuất đầu năm 2004, các nghiên cứu về tiêu chuẩn mới chính thức bắt đầu vào nằm 2005

• Tháng 5/2007, liên minh sáng thử nghiệm LTE/SAE (LSTI) được thành lập với mục tiêu kiểm nghiệm và thúc đẩy tiêu chuẩn mới để đảm bảo triển khai công nghệ này trên toàn cầu

Lịch sử phát triển

• 12/2008 dịch vụ đầu tiên LTE được hãng

TeliaSonera khai trương ở Oslo và Stockholm

vào 14/12/2009 đó là kết nối dữ liệu với một

modem USB.

• Năm 2011 các dịch vụ được khai trương ở bắc Mỹ.

• Sự tiến hóa của LTE và LTE Advance đã được

chuẩn hóa vào 3/2011 Dịch vụ dự kiến sẽ được cung cấp bắt đầu vào năm 2013.

Lịch sử phát triển

• Dịch vụ LTE thương mại đầu tiên trên thế giới giới thiệu vào ngày 14/12/2009

• Năm 2010 hãng Verizon Wrieless khai thác

thương mai LTE quy mô lớn đầu tiên ở bắc Mỹ

• Nhật Bản họ chuyển lên công nghệ LTE

• Do đó LTE được dự kiến sẽ trở thành tiêu

chuẩn điện thoại di động toàn cầu thực sự đầu tiên

Kiến trúc mạng LTE

Mục tiêu của LTE

- Tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu bằng cách

sử dụng các kỹ thuật điều chế và DPS (sử lý tín hiệu số) mới được phát hành vào thế kỷ 21

- Mục tiêu cao hơn là thiết kế và đơn giản hóa kiến trúc mạng thành một hệ thống dựa trên nền IP Với độ trễn truyền dẫn tổng giảm đáng

kể so với các mạng 2G, 3G Do đó phải hoạt

động trên một phổ vô tuyến riêng biệt

Mục tiêu của LTE

• Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20 MHz

- Tải xuống: 100 Mbps

- Tải lên: 50 Mbps

• Dung lượng dữ liệu truyền tải trung bình của một người dùng trên 1 MHz so với mạng HSDPA Rel 6:

- Tải xuống: gấp 3 đến 4 lần

- Tải lên: gấp 2 đến 3 lần

Đặc tả kỹ thuật LTE

• Tốc độ tải xuống đỉnh đạt 300 Mbps

• Tốc độc tải lên đỉnh là 75 mbps

• QoS (Quality of Service, chất lượng dịch vụ)

quy định cho phép trễ truyền dẫn tổng thể

nhỏ hơn 5ms trong mạng truy cập vô tuyến

• LTE có khả năng quản lý các thiết bị di động

chuyên động nhanh và hỗ trợ các luồng dữ

liệu quảng bá và đa điểm

• Hỗ trợ song công theo tần số FDD.

• Kiến trúc mạng dựa trên IP, được gọi là lõi gói tiến hóa (EPC) và được thiết kế để thay thế

mạng lõi GPRS

Đặc tả kỹ thuật LTE

• Hỗ trợ chuyển giao liên tục cho cả thoại và dữ liệu tới trạm eNodeB với công nghẹ mạng cũ hơn GSm, UTMS và CDAM2000

• Các kiến trúc đơn giản , chi phí vận hành thấp hơn (ví dụ: mỗi tế bào E-UTRAN sẽ hỗ trợ

dung lượng thoại và dữ liệu lên gâp 4 lần so

với HSPA)

Đặc điểm LTE

• Phần lớn tiêu chuẩn LTE hướng đến việc nâng cấp 3G UMTS để cuối cùng có thể thực sư trở thành công nghệ truyền thông 4G

• Một lượng lớn công việc là nhằm mục đích

đơn giản hóa kiến trúc hệ thống, vì nó chuyển

từ mạng UMTE sử dụng kết hợp chuyển mạch gói và kênh sang hệ thống kiến trúc phẳng IP

Tính năng chính E-UTRA

- Cải thiện hỗ trợ tính di động, thiết bị đầu cuối

di chuyển với vận tốc lên đến 350 km/h

hoặc 500 km/h vẫn có thể

- OFDMA được dùng cho đường xuống,

SC-FDMA để tiết kiệm công suất

- Hộ trợ cả hai hệ thống, FDD và TDD cũng như FDD bán song công cùng với công nghệ truy

nhập vô tuyến

Tính năng chính E-UTRA

• Hỗ trợ cho tất cả các băng tần hiện đang được

các hệ thống IMT sử dụng của ITU-R.

Tính năng chính E-UTRA

• Hỗ trợ ít nhất hơn 200 đầu cuối dữ liệu hoạt động

trong mỗi tế bào có băng thông 5 MHz.

• Đơn giản hóa kiến trúc: phía mạng E-TRAN chỉ gồm các enode B.

• Hỗ trợ hoạt đọng với các chuẩn cũ như: GSM/EDGE, UMTS và CDMA200.

• Giao diện vô tuyến chuyển mạch gói.

• Hỗ trợ cho MBSFN (mạng quảng bá đơn tần) có thể

cung cấp các dịch vụ như Mobile TV dùng trên cơ sở

hạ tầng LTE

Các cuộc gọi thoại

• Tiểu chuẩn LTE chỉ hỗ trợ chuyển mạch gói với mạng IP của nó Các cuộc gọi thoại trong GSM, UTMS, CDMA200 là chuyển mạch kênh Do đó các nhà khai thác mạng phải bố trí lại mạng

chuyển mạch kênh của họ

• Có 3 cách tiếp cận khác nhau để bố trí lại

chuyển mạch kênh cho các nhà mạng:

Bố trí lại mạng chuyển mạch kênh

• VoLTE (voice Ove LTE – thoại trên nền tảng

LTE) hướng này dựa trên mạng phân hệ đa

phương tiện IP (ISM)

• CSFB (ciruit Switch Fallback- dự phòng chuyển mạch kênh) , trong hướng này LTE chỉ cung

cấp dịch vụ dữ liệu, và khi có cuộc gọi thoại, LTE sẽ trở lại miền CS (chuyển mạch kênh)

Nhược điểm là trễ thiết lập cuộc gọi dài hơn

Bố trí lại mạng chuyển mạch kênh

• SVLTE (simultaneous Thoại và LTE đồng thời), trong hướng này điện thoại làm việc đồng thời trong chế độ LTE và CS với chế độ LTE cung cấp dịch vụ dự liệu và chế độ CS cung cấp dịch vụ thoại Nhược điểm điện thoại có thể đắt tiền hơn do tiêu thụ công suất nhiều hơn

• Sử dụng dịch vụ nội dung trên đỉnh (Over –

the- top conten - OTT) nó dùng các ứng dụng như Skype và Google Talk để cấp dịch vụ thoại

Bố trí lại mạng chuyển mạch kênh

• Hầu hết các hãng ủng hộ chỉnh của LTE lại

quan tâm đến thúc đẩy VoLTE (IMS)ngay từ lúc bắt đầu VoLTE hứa hẹn các dịch vụ linh

hoạt hơn, mặc dù chi phí nâng cấp cơ sở hạ tầng có thể cao hơn

Full - HD Voice

• Trước đây các bộ codec thoại của điện thoại hoạt động chỉ hỗ trợ đến tần số 3.5 KHz và các dịch vụ âm thanh băng rộng HD voicelên tới 7 KHz, Full- HD voice hỗ trợ toàn bộ băng thông

từ 20 Hz đến 20KHz Đối với các cuộc gọi

Fuul-HD Voice đầu cuối đến đầu cuối, yêu cầu điện thoại người nhận và người gọi cũng phải hộ

trợ tính năng này

Băng tần số

• LTE có thể được dùng ở nhiều băng tần khác nhau:

- Bắc Mỹ dải tần: 700/800 và 1700/1900 MHz, được quy hoạch cho LTE

- Châu Âu: 800, 1800, 2600 MHz

- Châu Á: 1800 và 2600 MHz

- Australia 1800 MHz

Băng tần số

• Do mỗi nước khu vực hoạt động ở các băng

tần khác nhau nên điện thoại từ nước này

không thể làm việc ở nước khác

• Nhu cầu: Người dùng cần những những chiếc điện thoại di động có khả năng làm việc ở mọi băng tần để chuyển vùng quốc tế